JPH07173571A - 良加工性耐摩耗鋼およびその製造方法 - Google Patents
良加工性耐摩耗鋼およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07173571A JPH07173571A JP31710393A JP31710393A JPH07173571A JP H07173571 A JPH07173571 A JP H07173571A JP 31710393 A JP31710393 A JP 31710393A JP 31710393 A JP31710393 A JP 31710393A JP H07173571 A JPH07173571 A JP H07173571A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- wear
- resistant steel
- good workability
- kinds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
て耐摩耗性を発揮する耐摩耗鋼およびその製造方法を提
供する。 【構成】 C:0.10〜0.50%、Si:0.60
〜2.50%、Mn:0.05〜2.0%、Al:0.
03〜0.1%、B:0.0003〜0.005%、
N:0.006%以下、P:0.02%以下、S:0.
02%以下を基本成分とし、必要に応じて、Cu、N
i、Cr、Mo、V、Nb、Tiを含有し、且つ残留オ
ーステナイトを5〜20%含む耐摩耗鋼と、前記基本成
分および必要に応じて前記選択成分からなる鋼を、10
00℃以上に加熱後、Ar3 点以上で圧延し、次いでA
r3 点以上から3℃/sec以上の冷却速度で冷却した
後、300〜550℃で冷却を停止し、空冷する。
Description
柔らかくて加工性が良好で、使用時に鋼板表面部の硬さ
が高い、産業機械や建設機械に使用する良加工性耐摩耗
鋼およびその製造方法に関するものである。
において、土砂や岩石と衝突・接触する部分に使用さ
れ、機械の寿命延長に大きな効果を発揮する。この場
合、耐摩耗性を高める基本は摩耗する部分の硬さを高め
ることである。従来の方法では、C量と合金添加量を調
整した化学組成を有する鋼を焼入れるか、あるいは焼入
れ、焼戻すことにより、板厚全体にわたって焼入れマル
テンサイト組織として十分な硬さを得、耐摩耗性が高め
られている。
では特定割合の成分と溶接性を評価するPH値を特定し
た鋼を焼入れることにより、溶接性の優れた高硬度耐摩
耗鋼を製造する方法を提案している。従来の方法では、
このように焼入れにより板厚全体を高硬度とするのが一
般的である。
加量を調整した化学組成を有する鋼を焼入れて、板厚全
体にわたってマルテンサイトとして高硬度とすると、鋼
板を所望の形状に加工することが非常に困難になる。高
い耐摩耗性を有しつつ、任意の加工が容易な耐摩耗鋼の
開発が強く望まれている。
題を解決すべく種々検討した結果、従来の耐摩耗鋼に適
用されている焼入れマルテンサイト組織のみを活用する
やり方とは発想を変え、使用前にはある程度柔らかく、
所望の形状への加工が容易で、且つ、使用時には硬化し
て耐摩耗性を有する性能を持つ鋼板およびその製造方法
を発明した。即ち、最終的に必要硬さが得られ、且つ、
オーステナイトを適切に残留させる化学組成と加熱・圧
延・冷却方法を組合せることにより、鋼板加工前には残
留オーステナイトを含む焼入れ−自動焼戻し組織とす
る。この鋼を摩耗条件下で使用すると、残留オーステナ
イトが高Cのマルテンサイトに変態し、摩耗部のみが高
硬度となって耐摩耗性を向上することが可能であること
を見出したものである。
もので、その要旨とするところは下記のとおりである。 (1)重量%で C:0.10〜0.50%、Si:0.60〜2.50
%、Mn:0.05〜2.0%、Al:0.03〜0.
1%、B:0.0003〜0.005%、N:0.00
6%以下、P:0.02%以下、S:0.02%以下を
基本成分とし、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、かつ残留オーステナイトを5〜20%含むことを特
徴とする良加工性耐摩耗鋼。
%以下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1
%以下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種
以上を含むことを特徴とする前項1記載の良加工性耐摩
耗鋼。 (3)さらに、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以
下からなる低温靱性向上元素群のうちの1種または2種
を含むことを特徴とする前項1記載の良加工性耐摩耗
鋼。
%以下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1
%以下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種
以上と、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以下から
なる低温靱性向上元素群のうちの1種または2種を含む
ことを特徴とする前項1記載の良加工性耐摩耗鋼。 (5)重量%で C:0.10〜0.50%、Si:0.60〜2.50
%、Mn:0.05〜2.0%、Al:0.03〜0.
1%、B:0.0003〜0.005%、N:0.00
6%以下、P:0.02%以下、S:0.02%以下を
基本成分とし、残部がFeおよび不可避不純物からなる
鋼を、1000℃以上に加熱後、Ar3 点以上で圧延
し、その後、Ar3 点以上から3℃/sec以上の冷却
速度で冷却した後、300〜550℃で冷却を停止し、
空冷することを特徴とする残留オーステナイトを5〜2
0%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。
%以下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1
%以下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種
以上を含むことを特徴とする前項5記載の残留オーステ
ナイトを5〜20%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。 (7)さらに、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以
下からなる低温靱性向上元素群のうちの1種または2種
を含むことを特徴とする前項5記載の残留オーステナイ
トを5〜20%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。
%以下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1
%以下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種
以上と、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以下から
なる低温靱性向上元素群のうちの1種または2種を含む
ことを特徴とする前項5記載の残留オーステナイトを5
〜20%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。
を上記のように限定した理由を述べる。Cは鋼板の硬度
を確保するために必要であり、その含有量が0.10%
未満では所要の硬さを得ることができず、一方、0.5
0%を超えると、冷却による割れ感受性が高くなること
から、0.10〜0.50%に限定する。
オーステナイトを多く存在させるために特に重要である
が、0.60%未満では、その効果が小さい。また、
2.50%を超えると、靱性の低下が大きくなるので、
0.60〜2.50%に限定する。MnはSを固定する
と共に、焼入れ性を向上させ、硬度と靱性を確保するた
めに0.05%以上必要であるが、2.0%を超えて含
有させると、靱性低下を招くので、0.05〜2.0%
に限定する。
効なBを得るのに必要で、その効果を奏するためには
0.03%以上必要であるが、0.1%を超えた添加は
アルミナ系介在物の増加を招き、鋼板の清浄度・靱性を
損なうことから、0.1%を上限とする。Bは鋼の焼入
れ性を向上させるのに必須の元素であり、0.0003
%以上必要であるが、0.005%を超える添加は、B
系介在物を多くし、靱性を損なうので、0.0003〜
0.005%に限定する。
物を生成し、オーステナイト粒の細粒化に有効である
が、0.006%を超えると、固溶Nが多くなり、溶接
部の靱性を低下させるので、0.006%を上限とす
る。PとSは共に、低くすることにより、靱性を向上さ
せる効果を持つが、その効果を得るのに両元素共、0.
02%以下とする必要がある。
求される鋼の特性に応じて、以下の元素を1種または2
種以上選択的に含有させることができる。Cu,Ni、
Cr,Mo及びVは鋼の焼入れ性を高め、強度を向上さ
せるという均等的作用を持つもので、必要に応じて1種
または2種以上含有させるが、それぞれCu:2%、N
i:2%、Cr:2%、Mo:1%下及びV:0.1%
を超えて含有させても、いたずらに高価になるため、そ
れぞれの成分の上限を上記のように定める。
靱性を向上させるという均等的作用を持つもので、必要
に応じて1種または2種含有させるが、それぞれNb:
0.1%、Ti:0.1%を超えて含有させると、溶接
性を阻害するため、それぞれの成分の上限を上記のよう
に定める。また、本発明鋼では摩耗使用時にマルテンサ
イトを確保するために、残留オーステナイトを一定量確
保しておく必要がある。残留オーステナイトが5%未満
では、後の摩耗により得られるマルテンサイトが少な
く、必要な硬さの上昇が得られない。また、20%を超
える残留オーステナイトがあると、靱性の低下が大きい
ため、5〜20%を範囲とする。
上記のような鋼成分に加え、耐摩耗鋼としての良好な特
性を得るためには、熱処理法が適切でなければならな
い。ここで熱処理条件の限定理由について説明する。ま
ず、スラブの加熱は合金元素や析出元素の固溶を図るた
め、1000℃以上に加熱することが必要で、1000
℃を下限とする。また、1300℃を超える加熱は実用
上無理であるから、1300℃以下が望ましい。
ステナイト一相域として、焼入れ性を確保するために、
Ar3 点以上の圧延が必要である。また、圧延温度は加
熱温度と対応するものであり、1200℃を超える高温
の圧延は実際上困難であるから、1200℃以下が望ま
しい。圧延後の冷却開始温度は、オーステナイト一相域
から十分に焼入れ冷却を行うため、Ar3 点を下限とす
る。また、冷却速度は焼入れを十分に行うために、3℃
/secを下限とする。冷却速度が大き過ぎると、次の
冷却停止が困難となるので100℃/sec以下が望ま
しい。
切に残留させ、摩耗時に、オーステナイト→マルテンサ
イト変態を起こさせるのに適切な量の残留オーステナイ
トを確保する必要があるが、300℃未満ではオーステ
ナイトが低温変態を起こし残留オーステナイトが少なく
なる。また、550℃超では、高温変態によりやはり残
留オーステナイトが減少してしまう。そのため300〜
550℃に限定する。
らを表2に示す条件にて圧延・熱処理を施こした。その
後、得られた鋼板から試験片を切り出し、機械的性質お
よび残留オーステナイト量の評価を行い、その結果を表
3に示した。
規定する条件の鋼板は使用後、即ち、摩耗後において表
面硬さが著しく硬化し、且つ、曲げ性や靱性が良好であ
る。試験番号13、14および15は比較鋼の例であ
る。試験番号13は本発明の基本成分のうちSiとBが
規定範囲から外れており、摩耗硬さが低く、靱性も低
い。試験番号14と15は従来法によって製造された耐
摩耗鋼の例である。この場合、硬度は高いが、残留オー
ステナイトが少なく、摩耗後の硬さ上昇がない。そし
て、曲げ性が不良である。
方法が本発明の規定から外れると、良好な性能を得るこ
とができない。例えば、試験番号16と18は圧延終了
温度がAr3 点未満のものであるが、試験番号1あるい
は4と比べて、摩耗前の硬さが低く、摩耗後の表面硬さ
も低い。試験番号17、21と22は冷却停止温度が下
限未満と上限外れの場合であるが、いずれも摩耗前の残
留オーステナイトが少なく、摩耗後の硬さ上昇量が本発
明例に比べ、小さいことが分かる。試験番号19は冷却
速度が規定の値より低い場合、試験番号20は加熱温度
が規定の温度より低い場合であるが、試験番号6および
9に比べて、いずれも、摩耗前の硬さが低く、且つ摩耗
後の表面硬さも低い。
工性が良好で、摩耗使用時に高い摩耗性を有する耐摩耗
鋼の提供が可能となり、産業上有用な効果が奏される。
Claims (8)
- 【請求項1】 重量%で C:0.10〜0.50%、 Si:0.60〜2.50%、 Mn:0.05〜2.0%、 Al:0.03〜0.1%、 B:0.0003〜0.005%、 N:0.006%以下、 P:0.02%以下、 S:0.02%以下 を基本成分とし、残部がFeおよび不可避不純物からな
り、残留オーステナイトを5〜20%含むことを特徴と
する良加工性耐摩耗鋼。 - 【請求項2】 さらに、Cu:2%以下、Ni:2%以
下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1%以
下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種以上
を含むことを特徴とする請求項1記載の良加工性耐摩耗
鋼。 - 【請求項3】 さらに、Nb:0.1%以下、Ti:
0.1%以下からなる低温靱性向上元素群のうちの1種
または2種を含むことを特徴とする請求項1記載の良加
工性耐摩耗鋼。 - 【請求項4】 さらに、Cu:2%以下、Ni:2%以
下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1%以
下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種以上
と、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以下からなる
低温靱性向上元素群のうちの1種または2種を含むこと
を特徴とする請求項1記載の良加工性耐摩耗鋼。 - 【請求項5】 重量%で C:0.10〜0.50%、 Si:0.60〜2.50%、 Mn:0.05〜2.0%、 Al:0.03〜0.1%、 B:0.0003〜0.005%、 N:0.006%以下、 P:0.02%以下、 S:0.02%以下 を基本成分とし、残部がFeおよび不可避不純物からな
る鋼を、1000℃以上に加熱後、Ar3 点以上で圧延
し、その後、Ar3 点以上から3℃/sec以上の冷却
速度で冷却した後、300〜550℃で冷却を停止し、
空冷することを特徴とする残留オーステナイトを5〜2
0%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。 - 【請求項6】 さらに、Cu:2%以下、Ni:2%以
下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1%以
下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種以上
を含むことを特徴とする請求項5記載の残留オーステナ
イトを5〜20%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。 - 【請求項7】 さらに、Nb:0.1%以下、Ti:
0.1%以下からなる低温靱性向上元素群のうちの1種
または2種を含むことを特徴とする請求項5記載の残留
オーステナイトを5〜20%含む良加工性耐摩耗鋼の製
造方法。 - 【請求項8】 さらに、Cu:2%以下、Ni:2%以
下、Cr:2%以下、Mo:1%以下、V:0.1%以
下からなる強度向上元素群のうちの1種または2種以上
と、Nb:0.1%以下、Ti:0.1%以下からなる
低温靱性向上元素群のうちの1種または2種を含むこと
を特徴とする請求項5記載の残留オーステナイトを5〜
20%含む良加工性耐摩耗鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31710393A JP3273391B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 良加工性耐摩耗鋼厚板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31710393A JP3273391B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 良加工性耐摩耗鋼厚板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07173571A true JPH07173571A (ja) | 1995-07-11 |
JP3273391B2 JP3273391B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=18084478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31710393A Expired - Fee Related JP3273391B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 良加工性耐摩耗鋼厚板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3273391B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001042523A1 (fr) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Nkk Corporation | Produit d'acier resistant a l'usure et procede de fabrication |
JP2006506528A (ja) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | アンドユストウエル・クルゾ | 耐摩耗性鋼板を製造する方法および得られた板 |
JP2006506526A (ja) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | アンドユストウエル・クルゾ | 耐摩耗性鋼板を製造する方法および得られた鋼板 |
WO2009086461A3 (en) * | 2007-12-26 | 2009-09-24 | Wayne State University | Development of a high strength high toughness bainitic steel |
CN108220806A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 高博扬 | 超高强高韧耐磨钢及其制造方法 |
WO2023018101A1 (ko) | 2021-08-11 | 2023-02-16 | 주식회사 포스코 | 저온인성이 우수한 고경도 방탄강 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP31710393A patent/JP3273391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001042523A1 (fr) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Nkk Corporation | Produit d'acier resistant a l'usure et procede de fabrication |
JP2006506528A (ja) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | アンドユストウエル・クルゾ | 耐摩耗性鋼板を製造する方法および得られた板 |
JP2006506526A (ja) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | アンドユストウエル・クルゾ | 耐摩耗性鋼板を製造する方法および得られた鋼板 |
WO2009086461A3 (en) * | 2007-12-26 | 2009-09-24 | Wayne State University | Development of a high strength high toughness bainitic steel |
US8657972B2 (en) | 2007-12-26 | 2014-02-25 | Wayne State University | Development of a high strength high toughness steel |
CN108220806A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 高博扬 | 超高强高韧耐磨钢及其制造方法 |
CN108220806B (zh) * | 2018-01-15 | 2022-02-25 | 高博扬 | 超高强高韧耐磨钢及其制造方法 |
WO2023018101A1 (ko) | 2021-08-11 | 2023-02-16 | 주식회사 포스코 | 저온인성이 우수한 고경도 방탄강 및 그 제조방법 |
KR20230024090A (ko) | 2021-08-11 | 2023-02-20 | 주식회사 포스코 | 저온인성이 우수한 고경도 방탄강 및 그 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3273391B2 (ja) | 2002-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3358135B2 (ja) | 耐硫化物応力割れ抵抗性に優れた高強度鋼およびその製造方法 | |
JP2003138345A (ja) | 局部延性に優れた高強度高延性鋼および鋼板並びにその鋼板の製造方法 | |
JP4629816B2 (ja) | 耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルトおよびその製造方法 | |
JP3036416B2 (ja) | 高疲労強度を有する熱間鍛造非調質鋼および鍛造品の製造方法 | |
JP4057930B2 (ja) | 冷間加工性に優れた機械構造用鋼及びその製造方法 | |
JP3738004B2 (ja) | 冷間加工性と浸炭時の粗大粒防止特性に優れた肌焼用鋼材とその製造方法 | |
JP3485805B2 (ja) | 高い疲れ限度比を有する熱間鍛造非調質鋼およびその製造方法 | |
JP5080708B2 (ja) | 非調質鋼鍛造加工品及びその製法、並びにそれを用いた内燃機関用コンロッド部品 | |
JP3327635B2 (ja) | 疲労強度に優れた熱間鍛造用非調質鋼材及びその鋼材を用いた非調質熱間鍛造品の製造方法 | |
JPH01142023A (ja) | 曲げ加工性の良好な耐摩耗用鋼板の製造方法 | |
JP3273391B2 (ja) | 良加工性耐摩耗鋼厚板の製造方法 | |
JPS6048582B2 (ja) | 熱処理硬さの高いステンレス剃刃用鋼 | |
JP3471576B2 (ja) | 表面高硬度、高耐食性、高靭性マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
JPH07188840A (ja) | 耐水素脆化特性に優れた高強度鋼およびその製法 | |
JP3534146B2 (ja) | 耐疲労特性に優れた非調質鋼材及びその製造方法 | |
JP3031816B2 (ja) | 低脱炭性ばね用鋼 | |
JP2004124190A (ja) | ねじり特性に優れる高周波焼もどし鋼 | |
JP5061455B2 (ja) | 水冷孔からの割れが抑制されたアルミニウムダイカスト用熱間工具鋼 | |
JP6791179B2 (ja) | 非調質鋼およびその製造方法 | |
JP3298718B2 (ja) | 極厚調質型高強度鋼板の製造方法 | |
JP3833379B2 (ja) | 被削性に優れた冷間工具鋼 | |
JP3343505B2 (ja) | 冷間加工性と耐遅れ破壊性に優れた高強度ボルト用鋼およびその製法 | |
JPH0814001B2 (ja) | 熱間鍛造非調質部品の製造方法 | |
JP3762543B2 (ja) | 熱間鍛造用非調質鋼および熱間鍛造非調質品の製造方法ならびに熱間鍛造非調質品 | |
JP3274028B2 (ja) | 非調質高強度高靭性熱間鍛造部品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011211 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |